particule subatomice, care sunt compuse din douăsau mai multe … · 2018-06-04 · particule...
Post on 15-Jan-2020
12 Views
Preview:
TRANSCRIPT
Particule compozite- Hadronii
Particule subatomice, care sunt compuse din două sau mai multeparticule elementare ca stări legate de quarci si antiquarci
Hadronii care conţin quarcul strange (s) mai poartă numele de particule stranii
-particule compozite cu spin semiîntreg (fermioni)-se supun principiului de excluziune Pauli- sunt formaţi din 3 quarci sau antiquarci de diferite culori -masa este mai mare sau egală cu a protonilor-se dezintegrează prin interactiuni tari -timpul de viaţă este sub 10-23 s
Barionii
Fiecare barion trebuie să conţină un bosonul Z şi un boson W
Se considera ca pot exista barioni "exotici", cunoscut sub numele de pentaquarci, deci sunt compusi din patru quarci si un antiquarc, darexistenţa lor nu este general acceptata. Fiecare barion are o antiparticulă corespunzătoare, numite anti-barion, în care quarcii se înlocuiesc cu antiquarci corespunzătoari. În SU(3) hiperonii conţin quarci u, d şi s
Particula Simbol Compozitie
MasaMeV/c2 Spin B S Timp viata
(s)Mod
dezintegrare
Proton p uud 938.3 1/2 +1 0 Stable ...Neutron n ddu 939.6 1/2 +1 0 920 pe-νe
Lambda Λ0 uds 1115.6 1/2 +1 -1 2.6x10-10 pπ-, nπ0
Sigma Σ+ uus 1189.4 1/2 +1 -1 0.8x10-10 pπ0, nπ+
Sigma Σ0 uds 1192.5 1/2 +1 -1 6x10-20 Λ0γ
Sigma Σ- dds 1197.3 1/2 +1 -1 1.5x10-10 nπ-
Delta ∆++ uuu 1232 3/2 +1 0 0.6x10-23 pπ+
Delta ∆+ uud 1232 3/2 +1 0 0.6x10-23 pπ0
Delta ∆0 udd 1232 3/2 +1 0 0.6x10-23 nπ0
Delta ∆- ddd 1232 3/2 +1 0 0.6x10-23 nπ-
XiCascade Ξ0 uss 1315 1/2 +1 -2 2.9x10-10 Λ0π0
XiCascade Ξ- dss 1321 1/2 +1 -2 1.64x10-10 Λ0π-
Omega Ω- sss 1672 3/2 +1 -3 0.82x10-10 Ξ0π-, Λ0K-
Lambda Λ+c udc 2281 1/2 +1 0 2x10-13 ...
În stările de bază, 3 quarci pot forma 3x3x3=27 combinatii care pot fi grupate în 1+8+8+10 stări ireductibile pentru un set de valori (l,S) . Vom avea, prin urmare, un singlet, 2 octeţi şi un decuplet de barioni
Singletul de barioni cu spinul 1/2 este dat de starea antisimetrică sub transformarea aromei, cu functia de unda:
⊗ = ⊕⊗ ⊕ ⊕
Singlet:
6suddsusduusddusuds ++−−−
Dand diferite valori pentru mu/d ms si pentru A’, se pot reproduce rezultatele experimentale
Concordanta foarte buna se obtine pentru:
QCD prezice A’=A/2 unde A este valoarea corespondenta pentru formula maseimezonilor
Momentele Magnetice ale barionilor
Considerand quarcii legati in barioni ca particule de masa mq cu spinul ½ si sarcina fractionara qq, momentul magnetic de dipol va fi:
Iar marimea acestuia:
intrucat
Pentru quarcii legati in barionul X cu L=0, momentul magnetic este suma momentelor magnetice a quarcilor individuali.
este functia de unda a barionului cu spinul orientat in sus
Contributia unui quarc-up
Mezonii mezonii sunt particule compozite formate din perechi quarc-antiquarc. au spin întreg deci sunt bosoni si nu se supunprincipiului de excluziune Pauli deoarece mezonii sunt compuşi din quarci, aceştiase dezintegreaza atat prin interacţiuni slabe cat şi tari. fiecare mezon are o antiparticula corespunzătoare(antimezon) în care cuarcii se înlocuiesc cu antiquarcii corespunzătoariÎn funcţie de modul de cuplaj a momentelor cinetice de spin şi orbitale [J=L+S] a quarcilor şi a parităţii funcţiei de undă [P=(-1)L+1], există mezoni vectoriali, mezoni pseudovectoriali şi mezoni scalari.
Tip de mezon S L P J JP
mezon pseudoscalar 0 0 − 0 0−
mezon pseudovectorial 0 1 + 1 1+
mezon vectorial 1 0 − 1 1−
mezon scalar 1 1 + 0 0+
mezon tensorial 1 1 + 2 2+
Toţi mezonii au singleţi de culoare
Funcţia de undă
În stare fundamentală (L=0) avem numai mezoni pseudoscalari (S=0, J=0) şi mezoni vectoriali (S=1, J=1)
Particula Simbol Anti-partic.
Comp Rest masaMeV/c2
S C B Timp viata Dezintegr.
Pion π + π- ud 139.6 0 0 0 2.60x10-8 μ+νμPion π0 Self 135.0 0 0 0 0.83x10-16 2γ
Kaon K+ K- us 493.7 +1 0 0 1.24x10-8 μ+νμ, π+π0
Kaon K0s K0
s 1* 497.7 +1 0 0 0.89x10-10 π+π-,2π0
Kaon K0L K0
L 1* 497.7 +1 0 0 5.2x10-8 π+e-νe
Eta η0 Self 2* 548.8 0 0 0 <10-18 2γ, 3μ
Eta prim η0' Self 2* 958 0 0 0 ... π+π-η
Rho ρ+ ρ- ud 770 0 0 0 0.4x10-23 π+π0
Rho ρ0 Self uu, dd 770 0 0 0 0.4x10-23 π+π-
Particula Simbol Anti-partic
Comp. Rest masaMeV/c2
S C B Timp viata Dezinteg
Omega ω0 Self uu, dd 782 0 0 0 0.8x10-22 π+π-π0
Phi φ Self ss 1020 0 0 0 20x10-23 K+K-
,K0K0
D D+ D- cd 1869.4 0 +1 0 10.6x10-13 K + _, e + _
D D0 D0 cu 1864.6 0 +1 0 4.2x10-13 [K,μ,e] + _
D D+s D-
s cs 1969 +1 +1 0 4.7x10-13 K + _
J/Psi J/ψ Self cc 3096.9 0 0 0 0.8x10-20 e+e-, μ+μ-
...
B B- B+ bu 5279 0 0 -1 1.5x10-12 D0 + _
B B0 B0 db 5279 0 0 -1 1.5x10-12 D0 + _
Bs Bs0 Bs
0 sb 5370 0 0 -1 ... B-s + _
Upsilon ϒ Self bb 9460.4 0 0 0 1.3x10-20 e+e-, μ+μ-
..
Cuarcii implicaţi: u, s, d ; 3x3=9=8+1
Stari de baza
⊗ = ⊕
3ssdduu ++
Singlet:
Octet:
ds
2uudd −
62 ssuudd −+
us−
ud−
sd− su−
du
Exemple:
tripletul izotopic π(140) şi ρ (770)
dubletul izotopic K(490) şi K*(890)
pseudoscalar vectorial
singleţii pseudoscalari izotopici η, η’
singleţii izotopici vectoriali ω, φ
pseudoscalar vectorial
top related